發(fā)布時(shí)間：2023-08-20 10:22

　　由于微型綠藻胞外電子傳遞效率較低,無(wú)法發(fā)揮其環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),代謝速率快的優(yōu)勢(shì),難以用于構(gòu)建高效污染物降解及產(chǎn)電體系。因此,合成與藻類胞外電子傳遞機(jī)理匹配的氧化還原介體,構(gòu)建氧化還原介體催化強(qiáng)化藻類降解有機(jī)污染物及產(chǎn)電體系,將可同時(shí)提高藻類降解有機(jī)污染物及其產(chǎn)電性能。本論文針對(duì)藻類氧化呼吸鏈及胞外電子傳遞機(jī)理合成了以核黃素為母體的新型氧化還原介體,構(gòu)建了新型氧化還原介體催化強(qiáng)化小球藻降解偶氮染料體系,并研究了其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及降解機(jī)理；在此體系基礎(chǔ)上,通過(guò)調(diào)控小球藻代謝類型構(gòu)建了新型氧化還原介體同步強(qiáng)化小球藻降解偶氮染料微生物燃料電池,并對(duì)其運(yùn)行機(jī)理及污染物在裝置中的轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行了分析,明確了影響電池性能和降解效率的理論依據(jù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)該微生物燃料電池的選擇性調(diào)控,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果包括以下幾個(gè)方面：(1)通過(guò)酯化反應(yīng)及氨基-醛基縮合合成了一系列以核黃素為母體的氧化還原介體,并對(duì)其電化學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：異咯嗪結(jié)構(gòu)外的修飾對(duì)氧化還原介體活性中心幾乎不會(huì)產(chǎn)生影響。各氧化還原介體具有近乎相同的氧化還原電位(-0.43V)。對(duì)其電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析顯示,所有氧化還原介體的電極反應(yīng)速率常數(shù)...

【文章頁(yè)數(shù)】：138 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 藻類降解有機(jī)污染物研究進(jìn)展
        1.1.1 藻類降解污染物的類型及技術(shù)手段
        1.1.2 藻類降解偶氮染料研究進(jìn)展
        1.1.3 藻類降解偶氮染料機(jī)理
    1.2 氧化還原介體催化有機(jī)污染物降解研究進(jìn)展
        1.2.1 氧化還原介體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.2.2 氧化還原介體催化強(qiáng)化降解有機(jī)污染物研究進(jìn)展
        1.2.3 影響氧化還原介體性能的因素
    1.3 藻類微生物燃料電池研究進(jìn)展
        1.3.1 微生物燃料電池的產(chǎn)電機(jī)理
        1.3.2 微生物燃料電池的性能評(píng)價(jià)
        1.3.3 氧化還原介體強(qiáng)化微生物產(chǎn)電性能研究進(jìn)展
        1.3.4 基于藻類的微生物燃料電池研究進(jìn)展
    1.4 本論文研究設(shè)計(jì)思路及技術(shù)路線
2 新型氧化還原介體的合成及性質(zhì)
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.1 試劑與儀器
        2.1.2 氧化還原介體的制備和表征
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 新型氧化還原介體的極性及結(jié)構(gòu)特征
        2.2.2 新型氧化還原介體的電化學(xué)性質(zhì)
    2.3 本章小結(jié)
3 新型氧化還原介體催化強(qiáng)化小球藻降解偶氮染料體系構(gòu)建及機(jī)理研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 試劑與儀器
        3.1.2 小球藻的篩選與鑒定
        3.1.3 小球藻降解偶氮染料反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
        3.1.4 染料循環(huán)伏安曲線的測(cè)定
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 小球藻的鑒定及其生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)
        3.2.2 新型氧化還原介體催化強(qiáng)化小球藻降解偶氮染料的動(dòng)力學(xué)
        3.2.3 小球藻胞外酶降解偶氮染料酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
    3.3 本章小結(jié)
4 小球藻燃料電池的可自持性及其機(jī)理研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 試劑與儀器
        4.1.2 電池構(gòu)建及性能評(píng)價(jià)
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 電池的啟動(dòng)
        4.2.2 電子傳遞鏈的構(gòu)建及工作機(jī)理
        4.2.3 電池的電化學(xué)特性
        4.2.4 可自持電池系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究
    4.3 本章小結(jié)
5 自固定氧化還原介體強(qiáng)化小球藻降解偶氮染料微生物燃料電池構(gòu)建及其性能和機(jī)理研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)部分
        5.1.1 試劑與儀器
        5.1.2 電池構(gòu)建及性能評(píng)價(jià)
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 偶氮染料在電催化體系中的降解規(guī)律
        5.2.2 電化學(xué)體系對(duì)偶氮染料及其初級(jí)代謝產(chǎn)物降解的影響
        5.2.3 小球藻燃料電池的電池的功率輸出
        5.2.4 電池產(chǎn)電周期分析
    5.3 本章小結(jié)
6 希夫堿型氧化還原介體強(qiáng)化小球藻降解偶氮染料微生物燃料電池構(gòu)建及其性能和機(jī)理研究
    6.1 實(shí)驗(yàn)部分
        6.1.1 試劑與儀器
        6.1.2 電池構(gòu)建及性能評(píng)價(jià)
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 偶氮染料在希夫堿電催化體系中的降解規(guī)律
        6.2.2 系統(tǒng)的電化學(xué)性能
        6.2.3 電化學(xué)系統(tǒng)連續(xù)降解有機(jī)物性能研究
        6.2.4 希夫堿型氧化還原介體對(duì)生物膜形成的影響
    6.3 本章小結(jié)
全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表及待發(fā)表科研成果目錄
致謝



本文編號(hào)：3843030